Содержание
Понятие о сопротивлении
Сопротивлением называют свойство проводника изменять силу тока в электрической цепи.
Рассмотрим опыт: соберём электрическую цепь из источника тока, реостата, ключа и соединительных проводов. Ползунок реостата будем передвигать слева направо. Этим самым мы увеличиваем длину проводника. А значит увеличиваем сопротивление в электрической цепи. А амперметр, при проведении опыта, наоборот показывает уменьшение силы тока. Сделаем вывод: если в цепи изменяется сопротивление, значит и изменяется и сила тока.
Почему проводник обладает сопротивлением
Электроны, которые располагаются на последней орбите атома, слабо удерживаются ядром и покидают свой атом. Становятся свободными и перемещаются в пространстве кристаллической решётки. При создании электрического поля не все электроны могут проходить через сечение проводника. Что приводит к значительному уменьшению силы тока, а значит к значительному увеличению сопротивления.
Можно выделить три причины:
1. Два электрона, пролетая рядом, отталкиваются друг от друга и через сечение не пройдут.
2. Ион может захватить электрон и через сечение не пройдут.
3. Ион приостанавливает электрон и через сечение их пройдет меньше.
От чего зависит сопротивление проводника
Проведем опыт: На панели натянуты провода разного сечения, разной длины и из разного металла. 1. Возьмем два провода одинаковой длины и одинакового сечения, но из разного материала. Поочерёдно подключим к ним источник тока и амперметр. Сила тока оказалась разной. 2. Возьмём два провода одинаковой длины, одинакового материала, но разного сечения. Сила тока оказалась различной. 3. Возьмем два провода одинакового материала, одинакового сечения, но разной длины. Сила тока оказалась различной. Вывод: сила тока зависит от длины проводников, от площади сечения и от рода материала. Существует таблица, при помощи которой можно определить сопротивление проводников длиной в 1 м и толщиной в 1 мм2. Такое сопротивление называется удельным сопротивлением проводника.
Физический смысл удельного сопротивления: удельное сопротивление меди = 0,017 Ом* мм2/ м, это значит проводник длиной в 1 м и толщиной 1 мм2 обладает сопротивлением = 0,017 Ом.
Формулы сопротивления и удельного сопротивления
Приборы при помощи которых меняют сопротивление проводников
На практике часто приходится менять силу тока в цепи. Делая её то больше, то меньше. Изменяя силу тока в динамике радиоприемника. Регулируем громкость звука. Изменяя силу тока в электродвигателе швейной машин. Можно регулировать скорость его вращения и так далее. Во многих случаях для регулирования силы тока в цепи применяют специальные приборы, реостаты. В устройстве, простейшего реостата, может служить проволока из материала с большим удельным сопротивлением. Например никелиновая или нихромовая. Реостаты, применяемые на практике, имеют удобную и компактную форму. Для этой цели проволоку с большим удельным сопротивлением наматывают на керамический цилиндр. Проволока покрывается тонким слоем окалины. Поэтому витки проволоки изолированы друг от друга. Над проволокой расположен металлический стержень на котором перемещается ползунок. Если ползунок передвигается слева направо, то длина проволоки увеличивается. А значит увеличивается и сопротивление проводника, а сила тока уменьшается.
Существует несколько видов реостатов:
1. Ползунковый реостат.
2. Ступенчатый реостат.
3. Магазин сопротивлений.